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钙钛矿破局!1米×2米模组效率20%,上海交大宁德时代发力

今日快讯 2025年11月03日 17:24 3 admin

1米×2米加20%效率!钙钛矿模组登《自然》,中国团队真给,上海交通大学和宁德时代的联合团队,最近干了件大事。

他们搞出1米×2米的钙钛矿太阳能电池模组,光电转换效率还超过了20%,这成果直接发在了《自然》杂志上,创下了这个领域的新纪录。

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我刚看到这消息的时候,第一反应是“这么大尺寸还能有这效率,真没白折腾”,毕竟之前听业内人聊,钙钛矿想从小实验室走向大工厂,一直卡在“尺寸”和“效率”这俩坎儿上。

大家可能对钙钛矿不太熟,简单说,这东西是下一代光伏技术的热门选手,它光电特性好,做起来还便宜,小面积的实验室器件效率,早就跟传统硅太阳能电池差不多了,但问题也在这儿,一放大到大面积模组,效率就掉得厉害。

传统方法用的自组装单分子层当空穴传输层,一做大就容易团聚结晶,薄膜变得坑坑洼洼,缺陷还多,效率自然上不去。

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我本来想,是不是大家没找对方向,后来翻了团队的研究细节才发现,赵一新教授他们还真就盯着这个“老大难”问题下了手。

他们搞出个“基质限域分子层”技术,说通俗点就是找了个“骨架”,用三(五氟苯基)硼烷做主体,把空穴传输分子像枣子一样嵌在里面,形成个“枣糕结构”的传输层,这么一来,分子就不扎堆了,大面积的薄膜也能做得均匀。

更关键的是,这技术还挺通用,好多已有的空穴传输分子都能用,不用重新开发新的,这一下就把技术转化的成本降下来了。

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这种既解决技术难题,又考虑后续落地成本的设计,才是真的懂行,毕竟实验室里的“好东西”,不能只停在论文里。

光有实验室里的技术还不够,要让这东西从试管里走到工厂,就得有人帮着落地,这时候宁德时代的作用就显出来了。

上海交大在材料科学这块儿有积累,论文发了不少;宁德时代懂大规模制造,知道工厂里的生产线需要啥样的技术,俩家凑一块儿,正好互补。

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他们还搞了校企联培博士生,比如梁俣港、陈国栋这些同学,一边在学校学理论,一边能接触到宁德时代的产业前沿,毕业之后还能直接去企业干活。

这种“研究-培养-就业”的闭环,既解决了行业缺人才的问题,又让技术能顺着人才流动往下传,比单纯“签个合作协议”实在多了,还有个细节挺有意思,宁德时代的郭永胜博士是这篇《自然》论文的共同通讯作者。

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这意味着研究从一开始就没脱离“产业化”,不是为了发论文而做研究,而是盯着“怎么让技术能用在工厂里”做研究,如此看来,这种合作模式真不是随便凑数,是真的奔着解决实际问题来的。

我之前还见过有些校企合作,两边各干各的,最后成果也落不了地,对比下来,上海交大和宁德时代这波操作,确实给行业打了个样。

效率达标还便宜,钙钛矿离咱们越来越近

现在这模组效率超过20%,已经接近主流硅电池的水平了.

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更重要的是,钙钛矿做起来便宜,我查了下国际能源署的预测,说钙钛矿模组量产之后,成本能降到0.2美元/瓦,比现在硅电池的成本还低不少。

这就意味着,以后咱们可能在更多地方看到它,比如盖房子的时候,把钙钛矿模组当幕墙用,既挡风又能发电;或者做柔性的太阳能板,贴在房车、背包上,出门也能随时充电。

不过话说回来,要真大规模商用,还有几道坎要过,最关键的是稳定性,现在团队测试的模组,在模拟户外环境下连续工作1000小时,效率衰减才5%,这已经比行业平均水平好很多了,但离家用太阳能电池“用十几年”的要求,还有差距。

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另外,量产工艺也得再磨磨,目前中试的良品率大概82%,要放到大工厂里,还得提到90%以上才行。

搞不清的是,会不会有更多设备厂商跟着入局,一起把量产的难题搞定,毕竟单靠一家企业,速度还是慢了点。

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不止钙钛矿受益,这突破还能带动整个新能源产业

这事儿不光是钙钛矿领域的里程碑,对整个新能源产业都有启发,它证明了基础研究和产业结合能搞出大动静,以前总有人说“搞科研的不懂产业,搞产业的不懂科研”,但这个团队用实际成果打破了这种说法。

而且,这也让中国在下一代光伏技术里占了个好位置,毕竟现在全球都在抢新能源技术的话语权,咱们能在《自然》上发这种级别的成果,本身就是实力的证明。

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更宏观地说,要是以后钙钛矿能占全球光伏装机的一部分,对减碳也有帮助,有测算说,2030年要是钙钛矿能占10%的份额,一年能少排1.2亿吨二氧化碳,这可不是个小数目,相当于少开几千万辆汽车。

毫无疑问,这事儿的意义,比咱们看到的“一个技术突破”要大得多,它更像一个信号,告诉大家中国在新能源技术上,不光能跟跑,还能领跑。

上海交大和宁德时代这波操作,既搞定了钙钛矿的“尺寸-效率”难题,又搭好了从实验室到工厂的桥,还为行业提供了可复制的产学合作模式。

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虽然还有稳定性、量产工艺这些挑战要克服,但照这趋势,钙钛矿光伏离咱们的生活越来越近了,怕是最有体会的,还是那些做新能源的从业者,以后又多了个“能赚钱、还环保”的新方向。

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